485通訊協(xié)議標準485通訊協(xié)議標準485通訊協(xié)議標準資料僅供參考文件編號：2022年4月485通訊協(xié)議標準版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：編號：密級：內(nèi)部頁數(shù)：__________基于RS485接口的DGL通信協(xié)議（修改） 編寫：____________________ 校對：____________________ 審核：____________________ 批準：____________________北京華美特科貿(mào)有限公司二○○二年十二月六日

前言在常見的數(shù)字式磁致伸縮液位計中，多采用RS485通信方式。但RS485標準僅對物理層接口進行了明確定義，并沒有制定通信協(xié)議標準。因此，在RS485的基礎上，派生出很多不同的協(xié)議，不同公司均可根據(jù)自身需要設計符合實際情況的通信協(xié)議。并且，RS485允許單總線多機通信，如果通信協(xié)議設計不好，就會造成相互干擾和總線閉鎖等現(xiàn)象。如果在一條總線上掛接不同類型的產(chǎn)品，由于協(xié)議不一樣，很容易造成誤觸發(fā)，造成總線阻塞，使得不同產(chǎn)品對總線的兼容性很差。隨著RS485的發(fā)展，Modicon公司提出的MODBUS協(xié)議逐步得到廣泛認可，已在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應用。而MODBUS的協(xié)議規(guī)范比較煩瑣，并且每字節(jié)數(shù)據(jù)僅用低4位（范圍：0~15），在信息量相同時，對總線占用時間較長。DGL協(xié)議是根據(jù)以上問題提出的一種通信協(xié)議。在制定該協(xié)議時已充分考慮以下幾點要求：兼容于MODBUS。也就是說，符合該協(xié)議的從機均可掛接到同一總線上。要適應大數(shù)據(jù)量的通信。如：滿足產(chǎn)品在線程序更新的需要(未來功能)。數(shù)據(jù)傳輸需穩(wěn)定可靠。對不確定因素應加入必要的冗錯措施。降低總線的占用率，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐〞?。協(xié)議描述為了兼容其它協(xié)議，現(xiàn)做以下定義：通信數(shù)據(jù)均用1字節(jié)的16進制數(shù)表示。從機的地址范圍為：0x80～0xFD，即：MSB=1；命令和數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍均應控制在0~0x7F之間。即：MSB=0，以區(qū)別地址和其它數(shù)據(jù)。液位計的編碼地址為：0x82~0x9F。其初始地址(出廠默認值)為：0x81。罐旁表的編織地址為：0xA2~0xBF。其初始地址(出廠默認值)為：0xA1。其它地址用于連接其它類型的設備，也可用于液位計、罐區(qū)表地址不夠時的擴充。液位計的命令范圍為：0x01~0x2F，共47條，將分別用于參數(shù)設定、實時測量、診斷測試、在線編程等。通信的基本參數(shù)為：4800波特率，1個起始位，1個結(jié)束位。字節(jié)校驗為奇校驗。本協(xié)議的數(shù)據(jù)包是參照MODBUSRTU通信格式編寫，并對其進行了部分修改，以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取Ａ硗?，還部分參照了HART協(xié)議。其具體格式如下：ADDRESSCOMMANDByteCountDATACheckSUM地址命令字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)校驗和1Byte1Byte=n,1BytenByte1Byte80~9F01~2F00~100~7F0~7F表中，數(shù)據(jù)的最大字節(jié)數(shù)為16個。也就是說，整個數(shù)據(jù)包最長為20個字節(jié)?！靶ｒ灪汀笔瞧淝懊嫠袛?shù)據(jù)異或得到的數(shù)值，然后將該數(shù)值MSB位清零，使其滿足0~7F的要求。在驗證接收數(shù)據(jù)包的“校驗和”是否正確時，可將所有接收數(shù)據(jù)(包括“校驗和”)進行異或操作，得到的數(shù)據(jù)應＝0x80。這是因為，只有“地址”的MSB=1，所以異或結(jié)果的MSB也必然等于1。本協(xié)議不支持MODBUS中所規(guī)定的廣播模式。時序安排在上電后，液位計將先延遲10秒，等待電源穩(wěn)定。然后，用5秒的時間進行自檢和測試數(shù)據(jù)。接著產(chǎn)品進入待機狀態(tài)并打開RS485通信接口，等待主機的請求。因此，主機應在液位計上電20秒后，再將液位計置為工作狀態(tài)，進行測量操作。液位控制器（HMT-900或H-1000）主要用于液位計的供電和防爆安全隔離。主機可通過RTS信號控制（HMT-900或H-1000）供給液位計的電源。當RTS有效時，電源將被打開。因此，液位計的電源是可以通過主機軟件控制的。在現(xiàn)場應用中，主機軟件的工作時序一般應遵循以下幾個步驟。在開主機前，并認真檢查各相關(guān)設備的電源和電纜連接情況。在啟動主機軟件時，打開相應串行端口。使能RTS信號，給液位計上電。軟件初始化操作，延遲20秒。讀液位計的相應參數(shù)，然后將液位計置為工作狀態(tài)。此時，主機可進入正常的輪訓、記錄、顯示、報警等工作。主機軟件的主要工作是通過RS485總線和各個液位計進行DGL格式的數(shù)據(jù)包通信。因此，通信時序安排的好壞顯得很重要。在本協(xié)議中，主機只能有1個，并完全控制總線，任何從機在沒有主機請求時，必需保持接收狀態(tài)。在設計從機電路時，應保證從機在上電時不能出現(xiàn)對總線的占用(發(fā)送狀態(tài))，哪怕是很短的時間。以免增加系統(tǒng)功耗，影響其“本質(zhì)安全”性能。雖然主機控制著總線，但在總線空閑狀態(tài)，主機也應處于接收狀態(tài)。只有在向指定的從機發(fā)送請求數(shù)據(jù)包時，才進入發(fā)送狀態(tài)。主機的發(fā)送接收狀態(tài)切換由其串口的DTR信號控制，可稱為MDTR。同樣，從機也有一個控制信號，稱為SDTR。當主機DTR無效(轉(zhuǎn)換成TTL電平，MDTR為高電平)時，端口處于發(fā)送狀態(tài)。當DTR有效(MDTR為低電平)時，端口處于接收狀態(tài)。據(jù)此，可繪制出數(shù)據(jù)包傳輸?shù)臅r序圖如下：在T1時刻，主機將MDTR置為高電平(DTR無效)，準備發(fā)送數(shù)據(jù)。T2時刻，主機發(fā)送“請求數(shù)據(jù)包”。當數(shù)據(jù)包發(fā)送完成(T3時刻)后，隨即要將MDTR變?yōu)榈碗娖?T4時刻)，釋放總線，等待接收“應答數(shù)據(jù)包”。在相應從機(液位計)接收到正確的“請求數(shù)據(jù)包”后，就開始準備“應答數(shù)據(jù)包”。經(jīng)延時，在T5時刻，從機將SDTR置為高電平，控制總線。然后，在T6時刻發(fā)送數(shù)據(jù)包。發(fā)送完成(T7時刻)后，隨即將SDTR置為低電平，釋放總線。這樣一次數(shù)據(jù)包通信就完成了。對以上各時刻的時序要求可以描述為：T2-T1=~,T3-T2=10~60ms,T4-T3=1~,T5-T3=8~18ms,T6-T5=~,T7-T6=10~60ms,T8-T7=1~。一次通信的最長時間將控制在160ms以內(nèi)。兩次數(shù)據(jù)包通信的間隔應≥20ms。根據(jù)以上描述和規(guī)定，我們就可以精確地進行主機和從機的通信控制。并根據(jù)可能出現(xiàn)的各種通信錯誤和故障，進行冗錯設計。命令定義命令0x01通信協(xié)議識別碼請求數(shù)據(jù)：0byte應答數(shù)據(jù)：3byte字符串“DGL”44,47,4C命令0x02地址更改請求數(shù)據(jù)：1byteNewAdr-0x80應答數(shù)據(jù)：1byteNewAdr-0x80注：應答數(shù)據(jù)中仍保留為原來地址不變命令0x03,0x4保留命令0x05讀廠家名請求數(shù)據(jù)：0byte應答數(shù)據(jù)：10byte字符串“ALMRTLtd.”命令0x06讀產(chǎn)品類型請求數(shù)據(jù)：0byte無應答數(shù)據(jù)：8byteDT0~7浮子數(shù)溫度測點外管類型測桿材料安裝形式防爆類型xx命令0x07讀產(chǎn)品桿長請求數(shù)據(jù)：0byte無應答數(shù)據(jù)：2byteDT0，DT1基數(shù)：2mm，范圍：≤20m，GL=(DT1*128+DT0)*2mm命令0x08讀溫度測點位置請求數(shù)據(jù)：0byte應答數(shù)據(jù)：5byteDT0~4對應于VT1~5位置相對桿長的百分數(shù)（0~99）。命令0x09讀產(chǎn)品序列號請求數(shù)據(jù)：0byte無應答數(shù)據(jù)：4byte具體待定，存于MCUEEPROM中。命令0x0A讀電路和程序的版本號請求數(shù)據(jù)：0byte應答數(shù)據(jù)：2byteDT0電路版本，DT1程序版本命令0x0B讀零點校準參數(shù)數(shù)據(jù)請求數(shù)據(jù)：0byte應答數(shù)據(jù)：8byteDT0~7Level1Zero=((DT2*128+DT1)*128+DT0)*DT3<>0,數(shù)據(jù)求反Level2Zero=((DT6*128+DT5)*128+DT4)*DT7<>0,數(shù)據(jù)求反命令0x0F設置產(chǎn)品工作狀態(tài)請求數(shù)據(jù)：1byteDT0=0，產(chǎn)品工作；DT0<>0，產(chǎn)品待機；應答數(shù)據(jù)：1byte和請求數(shù)據(jù)相同。命令0x10讀液位1（Level1，油面）數(shù)據(jù)請求數(shù)據(jù)：0byte應答數(shù)據(jù)：3byteDT0,DT1,DT2分辨率：，范圍：30mm~20m(0x1E8480,DT2=7A,DT1=09,DT0=0)。當DT2=DT1=DT=0時，液位下溢出；當DT2=DT1=DT=7F時，液位上溢出；Level1=((DT2*128+DT1)*128+DT0)*命令0x11讀液位2（Level2，界面）數(shù)據(jù)請求數(shù)據(jù)：0byte應答數(shù)據(jù)：3byteDT0,DT1,DT2Level2=((DT2*128+DT1)*128+DT0)*命令0x12讀兩個液位數(shù)據(jù)請求數(shù)據(jù)：0byte應答數(shù)據(jù)：6byteDT0,DT1,DT2,DT3,DT4,DT5Level1=((DT2*128+DT1)*128+DT0)*Level2=((DT5*128+DT4)*128+DT3)*建議：如需讀液面2的數(shù)據(jù)時，應采用該命令。這樣，可同時得到液位1的值，提高了通信速度。命令0x13~0x14保留命令0x15讀各測桿測點溫度(只有一個溫度測點)請求數(shù)據(jù)：0byte應答數(shù)據(jù)：10byteDT0~9分辨率(刻度)：KD=℃(2^-6)，范圍：-56~130℃VT1=(DT1*128+DT0)*KD-56，VT2=(DT3*128+DT2)*KD-56，……命令0x16保留從以上協(xié)議可知，每個通信數(shù)據(jù)都用1Byte的16進制數(shù)表示，數(shù)據(jù)包中的地址（ADDRESS）字段長度為1Byte,當HT-1000(主機)向uPSD3200(從機)發(fā)送數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)包中的地址（ADDRESS）字段中MSB應為1,因為此時數(shù)據(jù)包要到達的地址是從機,從機的地址范圍為：0x80～0xFD，即：MSB=1。主機(HT-1000)沒有地址（也許理論上應該有），主從機通信過程是這樣的：主機不斷發(fā)出4個字節(jié)的數(shù)據(jù)包（地址，命令，字節(jié)數(shù)，校驗和）去查詢從機的測量情況，其中字節(jié)數(shù)為0，則沒有數(shù)據(jù)字節(jié)，只需4個字節(jié)就可構(gòu)成一個數(shù)據(jù)包。如下：811600178816001E84160012871600118F160019以上5個數(shù)據(jù)包就是主機發(fā)往從機的數(shù)據(jù)包，第一個字節(jié)是地址，共有5個地址，即發(fā)往5個從機，每發(fā)一個數(shù)據(jù)包，主機會等待從機的回應，然后再發(fā)下一個數(shù)據(jù)包，如果等待超時，則認為通信錯誤（HT-1000上會顯示XX號罐通信錯誤）。若有回應，則主機進行數(shù)據(jù)處理，在友好的人機界面上顯示相關(guān)測量信息。第二個字節(jié)16是命令字，16的具體含義可查詢具體命令字信息。第三個00代表數(shù)據(jù)位是零個，第四個字節(jié)是校驗和。（這里設計協(xié)議的原則是盡可能是通信的字節(jié)數(shù)變少，減少信息在傳輸過程中的丟失，當然也要考慮擴展性）一個回應的數(shù)據(jù)包如下：881608697F057A3A02232743共12個字節(jié)，再根據(jù)字段分一下：881608697F057A3A02232743第一個字節(jié)88是從機的地址，由于主機采用“發(fā)送---等待回應”方式來和從機通信，并且目前只有一個主機，因此，從機發(fā)送的數(shù)據(jù)包中的地址不必是主機地址（除非有多個主機，在理解協(xié)議數(shù)據(jù)包時，數(shù)據(jù)包中的地址字段應當是發(fā)往目的地的地址，但事實上從機回應數(shù)據(jù)包中的地址是本身的地址，不是目的地主機的地址），只需標明自身的地址即可，相當于“這里是XX號從機在回答---”。第二個字節(jié)16是命令字。第三個字節(jié)08表示數(shù)據(jù)段有8個字節(jié)，接下來的8個字節(jié)是數(shù)據(jù)信息，前三個字節(jié)697F05是油位測量值(69是數(shù)據(jù)的最低數(shù)值，7F是次低的數(shù)值，05是數(shù)據(jù)的高位數(shù)值)，接著三個字節(jié)7A3A02是水位測量值，數(shù)據(jù)信息最后兩個字節(jié)2327是溫度測量值，最后一個字節(jié)43是校驗和。0x16是DGL協(xié)議里的一條命令，表示取得探棒的油位，水位和溫度。

在DGL協(xié)議里是這么定義的：<START><COMM><NUM><DATA>＜P＞

其中：

START：起始字節(jié)，長度為1

COMM：命令字節(jié)：長度為1

NUM：數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)

DATA：數(shù)據(jù)，具體含義在每個命令中都有詳細定義

P:校驗位命令0x17讀實時電路參數(shù)(保留)請求數(shù)據(jù)：1byte;0電子倉溫度，1VCC電壓，2工作狀態(tài)應答數(shù)據(jù)：2byte命令0x18~0x1F保留命令0x20~0x2F對外保留，用于參數(shù)設置、產(chǎn)品測試、程序更新等功能。補充說明上述關(guān)于DGL協(xié)議的規(guī)定可保證它和MODBUS協(xié)議的兼容性。但不保證當這兩種協(xié)議的設備掛接到同一總線上時，采用MODBUS協(xié)